(57)【要約】【課題】  斜めの継ぎ目を有する像担持体および像担持体に当接して残留トナーを除去する清掃手段を有する画像形成装置およびその画像形成方法において、清掃手段の変形や破損を効果的に防止する。【解決手段】  幅方向に対し斜めの継ぎ目７１１を有する中間転写ベルト７１に対し離当接するクリーナを備える。中間転写ベルト７１の継ぎ目７１１と端面とが交わる点のうち、ベルト移動方向Ｄ2において前方側にある方Ｅ1に近いベルト端部に、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpを形成し、これをブレードにより掻き取らせる。これにより、通常の画像形成動作で画像を形成される像形成領域７１ａよりも外側にまでトナーを行き渡らせ、中間転写ベルトとブレードとの間の摩擦を低減させる。【選択図】  図６
2007025245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面にトナー像を担持可能な帯状部材をその両端部を互いに継ぎ合わせてなる無端状に形成され、所定の方向に周回駆動される像担持体と、
トナー像を形成して前記像担持体上に担持させる像形成手段と、
前記像形成手段の動作を制御する制御手段と、
前記像担持体の移動方向に直交する幅方向に延びる当接領域において前記像担持体表面に当接して、前記像担持体表面に残留するトナーを除去する清掃手段と
を備え、
前記像担持体の継ぎ目が前記幅方向に対して斜めになっており、しかも、
前記制御手段は、前記当接領域の前記幅方向における両端部のうち、前記像担持体の移動に伴って移動してくる前記像担持体の継ぎ目が先に到達する側の一方端部に、トナーを堆積させるトナー堆積処理を実行する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体の継ぎ目が、前記幅方向に対し所定の傾きを有する直線である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記トナー堆積処理として、前記像担持体表面のうち前記一方端部に対応する領域に所定のトナー堆積用トナー像を形成し、該トナー像を前記清掃手段により除去させる請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トナー堆積用トナー像の少なくとも一部は、前記像担持体表面のうち通常の画像形成時にトナー像が形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側に形成される請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記幅方向における長さが互いに異なる複数種の記録材に対して画像を形成可能となっており、
前記像形成領域は、前記複数種の記録材のうち前記幅方向における長さが最も短いものに対応したサイズである請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記幅方向における長さが互いに異なる複数種の記録材に対して画像を形成可能となっており、
前記像形成領域は、前記複数種の記録材のうち前記幅方向における長さが最も長いものに対応したサイズである請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記当接領域の幅が前記像形成手段により形成可能な最大トナー像に対応する最大像形成領域の幅よりも大きく、
前記清掃手段の前記幅方向における両端部のうち前記一方端部に対応する側の端部近傍には、前記像担持体から除去したトナーを該最大像形成領域よりも前記幅方向における外側に案内するトナー案内部材が設けられている請求項３ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記清掃手段は、前記像担持体に対し離当接自在となっている請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記像担持体が新品であることを検知したときに、前記トナー堆積処理を実行する請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
その表面にトナー像を担持可能な帯状部材をその両端部で斜めに継ぎ合わせてなる無端状に形成され、所定の方向に周回駆動される像担持体と、前記像担持体の移動方向に直交する幅方向に延びる当接領域において前記像担持体表面に当接して、前記像担持体表面に残留するトナーを除去する清掃手段とを備える画像形成装置を用いた画像形成方法において、
前記像担持体表面のうち前記一方端部に対応する領域に所定のトナー堆積用トナー像を形成する工程と、
前記トナー堆積用トナー像を前記清掃手段により除去させる工程と
を含むトナー堆積処理を実行することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無端状に構成された像担持体と、該像担持体に当接して残留トナーを除去する清掃手段とを備える画像形成装置および該装置を用いた画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いて画像を形成する画像形成装置においては、例えばドラム状またはベルト状などの無端状に形成された像担持体にトナー像を一時的に担持させるように構成されたものがある。このような像担持体としては、その表面にトナー像を担持可能な帯状材料の両端部を互いに接合した構造のものが知られている。例えば、特許文献１および特許文献２に記載の画像形成装置では、無端状の中間転写体ベルトの継ぎ目をベルトの移動方向に直角なベルト幅方向に対して斜めにすることで、継ぎ目部の段差に起因するベルトの速度ムラや振動を低減させている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３０５１１２号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の画像形成装置では、像担持体に当接して残留トナーを除去する清掃手段が設けられることが多いが、上記のように像担持体の継ぎ目を斜めにした場合、清掃手段の変形や破損が生じやすくなる。というのは、継ぎ目に存在する僅かな段差が像担持体に当接する清掃手段に衝撃を与え、しかも、その衝撃が、清掃手段の同一箇所、つまり最初に継ぎ目と接触する部分に集中的に加わるからである。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、斜めの継ぎ目を有する像担持体および像担持体に当接して残留トナーを除去する清掃手段を有する画像形成装置およびその画像形成方法において、清掃手段の変形や破損を効果的に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、その表面にトナー像を担持可能な帯状部材をその両端部を互いに継ぎ合わせてなる無端状に形成され、所定の方向に周回駆動される像担持体と、トナー像を形成して前記像担持体上に担持させる像形成手段と、前記像形成手段の動作を制御する制御手段と、前記像担持体の移動方向に直交する幅方向に延びる当接領域において前記像担持体表面に当接して、前記像担持体表面に残留するトナーを除去する清掃手段とを備え、前記像担持体の継ぎ目が前記幅方向に対して斜めになっており、しかも、前記制御手段は、前記当接領域の前記幅方向における両端部のうち、前記像担持体の移動に伴って移動してくる前記像担持体の継ぎ目が先に到達する側の一方端部に、トナーを堆積させるトナー堆積処理を実行することを特徴としている。
【０００７】
本願発明者は、斜めの継ぎ目を有する像担持体に当接する清掃手段の変形や破損の状況について詳細に調査した結果、その原因について以下のような知見を得た。まず、像担持体の移動に伴ってその継ぎ目が清掃手段との当接部を通過するが、継ぎ目に最初に接触するのが、清掃手段の両端部のうち前記した一方端部側の端部であり、この部分に像担持体の段差に起因する衝撃が集中的に加わる。また、この部分では、像担持体と清掃手段との間に介在して潤滑作用をするトナーが不足しやすい。この種の画像形成装置では、像担持体と清掃手段との当接部分に一定量のトナーを堆積させておくことで両者の間の摩擦を軽減することが一般に行われているが、像担持体の継ぎ目を斜めにすると、継ぎ目に存在する僅かな段差に沿ってトナーが移動してしまうからである。
【０００８】
そこで、この発明では、トナー堆積処理を実行して、像担持体の継ぎ目と最初に接触する清掃手段の端部にトナーを堆積させている。このトナーの潤滑作用により、この部分から清掃手段が変形したり破損するのを防止することができる。また、堆積したトナーの一部は継ぎ目に沿って次第に反対側端部に向かって移動してゆくので、一方端部側にトナーを堆積させることで、結果的には当接領域の全域においてトナーによる潤滑作用を得ることができ、清掃手段の変形や破損をより効果的に防止することが可能となる。
【０００９】
例えば、前記像担持体の継ぎ目を、前記幅方向に対し所定の傾きを有する直線となるようにすることができる。こうすれば、継ぎ合わせる前の像担持体の端面は直線状となるので加工が簡単であり、また加工精度を高めることが比較的簡単であるので、継ぎ目を精度よく仕上げることが可能となる。
【００１０】
ここで、前記トナー堆積処理としては、例えば前記像担持体表面のうち前記一方端部に対応する領域に所定のトナー堆積用トナー像を形成し、該トナー像を前記清掃手段により除去させるようにすることができる。こうすることで、トナー堆積用トナー像を構成していたトナーが潤滑作用を果たすこととなる。また、通常の画像形成動作と同様の動作によってトナーを堆積させることができるので、トナー堆積処理のための特別な構成を必要とせず、装置コストの上昇を抑えることができる。
【００１１】
なお、前記トナー堆積用トナー像の少なくとも一部は、前記像担持体表面のうち通常の画像形成時にトナー像が形成される像形成領域よりも前記幅方向における外側に形成されることが望ましい。像形成領域の内側では、通常の画像形成動作によってある程度の残留トナーが発生するので、これを潤滑剤として利用することができるが、像形成領域よりも外側ではこのようなトナーが基本的に存在しない。したがって、トナー堆積用トナー像をこの領域に形成することが効果的である。
【００１２】
また、前記幅方向における長さが互いに異なる複数種の記録材に対して画像を形成可能となっている装置においては、前記像形成領域は、前記複数種の記録材のうち前記幅方向における長さが最も短いものに対応したサイズとすることができる。こうすれば、形成される画像がどのサイズのものであっても、確実に清掃手段の変形等を防止することができる。
【００１３】
これに対して、前記像形成領域を、前記複数種の記録材のうち前記幅方向における長さが最も長いものに対応したサイズとしてもよい。前記したように、清掃手段の変形等が生じやすいのはその端部であるから、端部にのみトナーを供給するようにしても十分な効果を挙げることができる。また、トナー堆積用トナー像を形成する領域を限定することで、トナー消費量を抑えることができる。
【００１４】
また、例えば、前記当接領域の幅が前記像形成手段により形成可能な最大トナー像に対応する最大像形成領域の幅よりも大きくなるようにするとともに、前記清掃手段の前記幅方向における両端部のうち前記一方端部に対応する側の端部近傍に、前記像担持体から除去したトナーを該最大像形成領域よりも前記幅方向における外側に案内するトナー案内部材を設けるようにしてもよい。当接領域の幅が最大トナー像の幅よりも大きい場合、単にトナー堆積用トナー像を形成し清掃手段に除去させるだけでは、当接領域の端部にまでトナーを堆積させることは難しい。そこで、トナー案内部材を設ければ、トナーを当接領域の端部にまでトナーを堆積させ、清掃手段の変形等をより効果的に防止することができる。
【００１５】
本発明は、前記清掃手段が前記像担持体に対し離当接自在となっている装置において特に顕著な効果を奏する。このような装置では、清掃手段の離当接によって堆積していたトナーが失われやすい。このような装置に本発明を適用することで、清掃手段の変形等をより確実に防止することが可能となる。
【００１６】
トナー堆積処理の実行タイミングは任意であるが、特に、前記像担持体が新品であるときに、前記トナー堆積処理を実行するのが望ましい。像担持体が新品であれば、潤滑剤として作用するトナーが存在しないから、速やかにトナー堆積処理を行うことで、清掃手段を保護することができる。
【００１７】
また、この発明にかかる画像形成方法は、その表面にトナー像を担持可能な帯状部材をその両端部で斜めに継ぎ合わせてなる無端状に形成され、所定の方向に周回駆動される像担持体と、前記像担持体の移動方向に直交する幅方向に延びる当接領域において前記像担持体表面に当接して、前記像担持体表面に残留するトナーを除去する清掃手段とを備える画像形成装置を用いた画像形成方法であって、上記目的を達成するため、前記像担持体表面のうち前記一方端部に対応する領域に所定のトナー堆積用トナー像を形成する工程と、前記トナー堆積用トナー像を前記清掃手段により除去させる工程とを含むトナー堆積処理を実行することを特徴としている。このように構成された発明では、上記した画像形成装置と同様に、堆積させたトナーの潤滑作用により、清掃手段を保護しその変形や破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１はこの発明にかかる画像形成装置の一実施形態を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図である。この装置は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号がメインコントローラ１１に与えられると、このメインコントローラ１１からの指令に応じてエンジンコントローラ１０に設けられたＣＰＵ１０１がエンジン部ＥＧ各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００１９】
このエンジン部ＥＧでは、感光体２２が図１の矢印方向Ｄ1に回転自在に設けられている。また、この感光体２２の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電ユニット２３、ロータリー現像ユニット４およびクリーニング部２５がそれぞれ配置されている。帯電ユニット２３は所定の帯電バイアスを印加されており、感光体２２の外周面を所定の表面電位に均一に帯電させる。クリーニング部２５は一次転写後に感光体２２の表面に残留付着したトナーを除去し、内部に設けられた廃トナータンクに回収する。これらの感光体２２、帯電ユニット２３およびクリーニング部２５は一体的に感光体カートリッジ２を構成しており、この感光体カートリッジ２は一体として装置本体に対し着脱自在となっている。
【００２０】
そして、この帯電ユニット２３によって帯電された感光体２２の外周面に向けて露光ユニット６から光ビームＬが照射される。この露光ユニット６は、外部装置から与えられた画像信号に応じて光ビームＬを感光体２２上に露光して画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００２１】
こうして形成された静電潜像は現像ユニット４によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では、現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられた支持フレーム４０、支持フレーム４０に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。この現像ユニット４は、エンジンコントローラ１０により制御されている。そして、このエンジンコントローラ１０からの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４が感光体２２に対し対向配置され、その対向位置において現像ローラ４４から感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２２】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７５に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７３を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えている。
【００２３】
図３は中間転写ベルトの構造を示す図である。中間転写ベルト７１は、その表面にトナー像を担持可能な帯状部材をその両端部で互いに接合してなる無端状ベルトである。図３に示すように、その継ぎ目７１１は、ベルト移動方向Ｄ2に直交する幅方向に対し斜めに、つまり幅方向に平行な直線（一点鎖線）に対し所定の傾きを有する直線状に形成されている。これは、継ぎ目を斜めにすることで、継ぎ目の段差がベルト７１を張架している駆動ローラ７５等を乗り越える際に発生する速度ムラや振動を低減するためである。また、継ぎ目を直線状にすることで製造工程を簡単にすることができる。なお、以下の説明においては、中間転写ベルト７１の継ぎ目と幅方向におけるベルト端面とが交わる中間転写ベルト７１上の２つの端部領域Ｅ1およびＥ2のうち、幅方向に平行で継ぎ目と交わる直線（一点鎖線）よりもベルト移動方向において前方側に位置する端部Ｅ1を「前進側端部」、また後方側に位置する端部Ｅ2を「後退側端部」とそれぞれ称することとする。
【００２４】
図１に戻って画像形成動作の説明を続ける。シートＳにカラー画像を転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成するとともに、カセット８から１枚ずつ取り出され搬送経路Ｆに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。
【００２５】
このとき、中間転写ベルト７１上の画像をシートＳ上の所定位置に正しく転写するため、二次転写領域ＴＲ2にシートＳを送り込むタイミングが管理されている。具体的には、搬送経路Ｆ上において二次転写領域ＴＲ2の手前側にゲートローラ８１が設けられており、中間転写ベルト７１の周回移動のタイミングに合わせてゲートローラ８１が回転することにより、シートＳが所定のタイミングで二次転写領域ＴＲ2に送り込まれる。
【００２６】
また、こうしてカラー画像が形成されたシートＳは定着ユニット９によりトナー像を定着され、排出前ローラ８２および排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に搬送される。また、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳの後端部が排出前ローラ８２後方の反転位置ＰＲまで搬送されてきた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転し、これによりシートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って矢印Ｄ3方向に搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路Ｆに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００２７】
また、ローラ７５の近傍には、クリーナ７６が配置されている。このクリーナ７６は図示を省略する電磁クラッチによってローラ７５に対して近接・離間移動可能となっている。そして、ローラ７５側に移動した状態でクリーナ７６のブレードがローラ７５に掛け渡された中間転写ベルト７１の表面に当接し、二次転写後に中間転写ベルト７１の外周面に残留付着しているトナーを除去する。
【００２８】
このクリーナ７６は、二次転写領域ＴＲ2においてシートＳへの画像の転写が行われるときに、それと同じ周回において中間転写ベルト７１上に残留付着するトナーを除去するように、離当接制御される。したがって、例えば装置がモノクロ画像を連続的に形成する場合には、一次転写領域ＴＲ1において中間転写ベルト７１に転写された画像が直ちに二次転写領域ＴＲ2でシートＳに転写されるので、クリーナ７６は当接状態に保持される。一方、カラー画像を形成する場合には、各色のトナー像が互いに重ね合わされる間、クリーナ７６を中間転写ベルト７１から離間させておく必要がある。そして、各色のトナー像が互いに重ね合わされてフルカラー画像が完成し、シートＳに二次転写されるのと同一の周回において、残留トナーを除去すべくクリーナ７６が中間転写ベルト７１に当接されることとなる。なお、クリーナ７６の構成および動作については後に詳述する。
【００２９】
また、ローラ７５の近傍には濃度センサ６０が配置されている。この濃度センサ６０は、中間転写ベルト７１の表面に対向して設けられており、必要に応じ、中間転写ベルト７１の外周面に形成されるトナー像の画像濃度を測定する。そして、その測定結果に基づき、この装置では、画像品質に影響を与える装置各部の動作条件、例えば各現像カートリッジに与える現像バイアスや、光ビームＬの強度などの調整を行っている。
【００３０】
この濃度センサ６０は、例えば反射型フォトセンサを用いて、中間転写ベルト７１上の所定面積の領域の画像濃度に対応した信号を出力するように構成されている。そして、ＣＰＵ１０１は、中間転写ベルト７１を周回移動させながらこの濃度センサ６０からの出力信号を定期的にサンプリングすることで、中間転写ベルト７１上のトナー像各部の画像濃度を検出することができる。
【００３１】
また、図２に示すように、各現像カートリッジ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍおよび４Ｋには該現像カートリッジの製造ロットや使用履歴、内蔵トナーの残量などに関するデータを記憶するメモリ９１〜９４がそれぞれ設けられている。さらに、各現像カートリッジ４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ、４Ｋには無線通信器４９Ｙ、４９Ｃ、４９Ｍ、４９Ｋがそれぞれ設けられている。そして、必要に応じて、これらが選択的に本体側に設けられた無線通信器１０９と非接触にてデータ通信を行い、インターフェース１０５を介してＣＰＵ１０１と各メモリ９１〜９４との間でデータの送受を行って該現像カートリッジに関する消耗品管理等の各種情報の管理を行っている。なお、この実施形態では、無線通信等の電磁的手段を用いて非接触にてデータ送受を行っているが、本体側および各現像カートリッジ側にコネクタ等を設け、コネクタ等を機械的に嵌合させることで相互にデータ送受を行うようにしてもよい。
【００３２】
また、この装置では、図２に示すように、メインコントローラ１１のＣＰＵ１１１により制御される表示部１２を備えている。この表示部１２は、例えば液晶ディスプレイにより構成され、ＣＰＵ１１１からの制御指令に応じて、ユーザへの操作案内や画像形成動作の進行状況、さらに装置の異常発生やいずれかのユニットの交換時期などを知らせるための所定のメッセージを表示する。
【００３３】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリである。また、符号１０６はＣＰＵ１０１が実行する演算プログラムやエンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのＲＯＭ、また符号１０７はＣＰＵ１０１における演算結果やその他のデータを一時的に記憶するＲＡＭである。
【００３４】
図４はこの実施形態のクリーナの構造を示す図である。図４（ａ）に示すように、クリーナ７６は、回動軸７６２中心に回動自在のアーム部材７６１に、中間転写ベルト７１に接触してトナーを掻き落とすブレード７６３が取り付けられている。このブレード７６３は、例えばウレタンゴムなどの弾性材料からなり、中間転写ベルト７１の移動方向に直交する幅方向（図４（ａ）紙面に直交する方向）に延びる板状に形成されている。また、ブレード７６３のローラ７５に対向する面とは反対側の端面には、トナー溜めシート７６４が設けられている。トナー溜めシート７６４は、ブレード７６３を裏打ちするように設けられた樹脂製のシート状部材である。
【００３５】
このように構成されたクリーナ７６は、図示を省略する駆動機構によって回動軸７６２を中心として回動される。これにより、ブレード７６３は、中間転写ベルト７１に対し当接した状態（図４（ａ））、該ベルト７１から離間した状態（図４（ｂ））の間で切り換えられる。より具体的には、クリーナ７６がブレード７６３を中間転写ベルト７１から離間させた待機位置（図４（ｂ））にあるときに、回動軸７６２が図の時計回りに駆動されると、ブレード７６３の先端部が図の左方から右方へ移動し、中間転写ベルト７１に接触する（クリーニング位置、図４（ａ））。
【００３６】
そして、中間転写ベルト７１に当接した状態で、ブレード７６３が中間転写ベルト７１上に付着したトナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーＴは、図４（ａ）に示すように、中間転写ベルト７１の搬送方向において中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部の上流側で、中間転写ベルト７１、ブレード７６３およびトナー溜めシート７６４とに囲まれた空間に堆積する。この堆積トナーＴは、中間転写ベルト７１とブレード７６３との当接部において潤滑剤として作用して両者間の摩擦抵抗を軽減し、これにより中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れを防止する効果を発揮する。
【００３７】
一方、クリーナ７６が待機位置に移動すると、ブレード７６３が中間転写ベルト７１から離間される。このとき、ブレード７６３の先端近傍に堆積していたトナーＴは、トナー溜めシートを設けていない場合にはブレード７６３から落下してしまうが、この実施形態ではトナー溜めシート７６４を設けているためトナーは落下せず、図４（ｂ）に示すように、ブレード７６３とトナー溜めシート７６４とで挟まれた空間（トナー貯留空間）ＳＰに留まっている。
【００３８】
このように、この実施形態では、ブレード７６３が中間転写ベルト７１から離間した状態にあるときにも、ある程度の量のトナーがブレード７６３の先端近傍に堆積されている。そのため、ブレード７６３が再び中間転写ベルト７１に向かって移動し中間転写ベルト７１表面に当たって移動を停止したときには、その反動によって、その当接部あるいは中間転写ベルト７１の移動方向において該当接部の上流側の領域に対し、トナー貯留空間ＳＰに貯留されていたトナーＴが送り込まれることとなる。このトナーの潤滑作用により、中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れの発生を大幅に低減することができる。
【００３９】
図５はクリーナおよび中間転写ベルトの寸法を説明するための斜視図である。中間転写ベルト７１上には、その幅方向いっぱいに画像が形成されるわけではなく、シートＳのサイズに対応した、つまりシート幅またはこれから所定の余白分を差し引いた幅を有する所定の像形成領域（図４において２つの破線の間の領域）７１ａにのみ画像が形成される。そして、クリーナ７６のブレード７６３の幅は、像形成領域７１ａの幅よりは大きく、かつ中間転写ベルト７１の幅よりは小さくなるように設定される。すなわち、中間転写ベルト７１の幅を符号Ｗtb、そのうちの像形成領域の幅を符号Ｗim、ブレード７６３の幅を符号Ｗclで表したとき、これらの間には次の関係：
Ｗtb＞Ｗcl＞Ｗim
が成り立っている。
【００４０】
ブレード７６３の幅Ｗclを像形成領域７１ａの幅Ｗimよりも大きくすることによって、像形成領域内およびその周辺部に付着したトナーを確実に除去することができ、次に形成される画像を汚すことが防止される。しかしながら、ブレード７６３の幅を大きくしすぎて、例えば中間転写ベルト７１の幅Ｗtbと同程度にまで広げると却って弊害を生じる場合がある。すなわち、中間転写ベルト７１に当接するブレード７６３は、該ベルト７１を回転駆動するモータ（図示せず）の負荷となり、しかもベルト７１に対し離当接するので、中間転写ベルト７１の回転速度を変動させてしまう要因となる。また、像形成領域７１ａの内部では、画像形成動作を行う際に二次転写領域ＴＲ2においてシートＳに転写しきれなかった残留トナーが発生し、このようなトナーがブレード７６３により掻き取られて潤滑作用を果たす。これに対し、像形成領域７１ａよりも外側ではこのようなトナーが微量であるため、像形成領域７１ａよりも外側で中間転写ベルト７１とブレード７６３との間の摩擦が大きくなり、この部分で中間転写ベルト７１およびブレード７６３の磨耗や破損等を生じやすくなる。そこで、ブレード７６３の幅Ｗclは、できるだけ小さいことが望ましいが、像形成領域の幅７１ａよりは大きくする必要がある。
【００４１】
なお、装置が、サイズの異なる複数種のシートのそれぞれに対応したサイズの画像を形成する複数の画像形成動作モードを実行可能に構成されている場合には、それらのうち最も幅の広いシートに対応する像形成領域の幅よりも、ブレード７６３の幅の方が大きくなるようにすればよい。
【００４２】
トナー溜めシートの幅について考察すると、中間転写ベルト７１とブレード７６３との摩擦による中間転写ベルト７１の磨耗やブレード７６３の捲れ等の問題は、両者が当接している領域の全域で生じうる。したがって、これを抑制するためのトナー溜めシート７６４も、ブレード７６３の幅方向いっぱいに設けられることが望ましい。すなわち、トナー溜めシート７６４の幅は、ブレード７６３の幅Ｗcl以上とすることが望ましい。ブレード７６３よりも外側にまで延びるようにしてもよい。
【００４３】
次に、上記のように構成された画像形成装置において、中間転写ベルト７１上に残留付着するトナーをクリーナ７６によって除去する清掃動作について考察する。上記したように、クリーナ７６は必要に応じてブレード７６３を中間転写ベルト７１に当接させ、その表面に残留付着したトナーを掻き落とす。ここで、中間転写ベルト７１の継ぎ目が幅方向に対し斜めとなっているため、ブレード７６３の一方端部から捲れが発生しやすい。この点について以下に詳述する。なお、以下では、クリーナ７６に設けられたブレード７６３が当接している中間転写ベルト７１上の表面領域を当接領域ＣＲと称する。
【００４４】
図３に示すように、中間転写ベルト７１の継ぎ目７１１は幅方向に対し斜めとなっている。一方、ブレード７６３は、中間転写ベルト７１の幅方向に沿って延びている。そのため、中間転写ベルト７１の移動によって継ぎ目７１１がブレード７６３に向けて移動してくると、ブレード７６３のうち、中間転写ベルト７１上の前進側端部Ｅ1に近い方の端部Ｅc1が最初に継ぎ目７１１と接触することになる。継ぎ目にはいくらかの段差や摩擦係数の違いなどの表面状態の不連続性が生じることが避けられない。この段差がブレード７６３に接触することにより、ブレード７６３の端部に応力が加わり、この部分からブレード７６３が捲れてしまうこととなる。
【００４５】
前記したように、この実施形態では、ブレード７６３の背面にトナー溜めシート７６４を設けており、堆積させたトナーを潤滑剤として作用させるようにしているのであるが、次の２つの理由により、上記したブレード７６３の一方端部近傍に安定してトナーを堆積させておくことができない。第１に、堆積したトナーの一部が継ぎ目に沿って後退側端部Ｅ2の方向に流れてしまい、堆積トナーの量が次第に減少する。第２に、像形成領域よりも外側では画像形成動作に伴う残留トナーの発生がほとんどなく、減少した堆積トナーを補うようなトナー供給が行われない。そこで、この実施形態では、以下に説明するように、トナー堆積用パッチ画像を形成してこれをブレード７６４により掻き取らせてその先端部に堆積させるトナー堆積処理を適宜のタイミングで実行する。
【００４６】
図６はトナー堆積用パッチ画像を示す図である。トナー堆積用パッチ画像Ｉdpは、図６に示すように、中間転写ベルト７１の表面のうち、前進側端部Ｅ1の近傍で、継ぎ目７１１よりもベルト移動方向Ｄ2の前方位置に形成される。また、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpの外側端部Ｅoは当接領域ＣＲの最外側よりも若干内側に設定される。これは、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpを構成するトナーがブレード７６３により掻き取られたときに、ブレード７６３よりも外側にまでトナーが回り込んでしまったり、幅方向における僅かな位置ズレによって、中間転写ベルト７１から除去できないトナーが発生するのを防止するためである。また、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpの内側端部Ｅiは、像形成領域７１ａの最外側（破線）よりも若干内側に設定される。これは、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpの一部を像形成領域７１ａにオーバーラップさせることで、像形成領域の境目で切れ目なくトナーを堆積させるためである。
【００４７】
こうして形成したトナー堆積用パッチ画像が当接領域ＣＲに到達する前に、ブレード７６３を中間転写ベルト７１に当接させておく。このため、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpはブレード７６３によって掻き取られる。掻き取られたトナーはブレード７６３の先端部に堆積し、中間転写ベルト７１との間で潤滑剤として作用をする。
【００４８】
トナー堆積用パッチ画像Ｉdpの画像パターンは任意であるが、例えばベタ画像のように、できるだけ高濃度の画像であることが好ましい。というのは、高濃度の画像をブレード７６３により掻き取らせて一時的にまとまった量のトナーをブレード７６３の先端部に送り込むことで、トナーがブレード先端に沿って幅方向に、特に前進側端部Ｅ1の方向にも広がることが期待できるからである。トナー溜めシートを設けていない場合、多量のトナーをブレード先端に送り込むと大部分が落下してしまうことになるが、この実施形態では、ブレード７６３の背面にトナー溜めシート７６４を設けているので、送り込まれたトナーは落下することなく、隣接領域にまで溢れ出すこととなる。
【００４９】
このように、この実施形態では、トナー溜めシート７６４を設けることによって、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpの外側端部Ｅoをブレード幅いっぱいにまで形成しなくても、ブレードの最端部にまでトナーを堆積させることができる。
【００５０】
図７はトナー堆積用パッチ画像の他の例を示す図である。トナー堆積用パッチ画像Ｉdpの内側端部Ｅiについては、図７（ａ）に示すように、幅方向における像形成領域７１ａの端部（破線）よりも外側に設定されてもよい。というのは、必ずしも像形成領域とオーバーラップさせなくても、上記したように堆積トナーの一部が継ぎ目に沿って後退側端部Ｅ2（図６において左方）に流れてくるからである。また、互いにサイズの異なる複数種のシートに対応した画像を形成可能に構成された装置においては、最も大きいサイズの画像に対応する像形成領域の端部の位置を基準としてトナー堆積用パッチ画像のサイズを決めればよい。こうすることで、トナー堆積用パッチ画像のサイズを最小とすることができ、トナー消費量を抑えることができる。
【００５１】
一方、図７（ｂ）のように、複数サイズのうち、最も小さい画像の幅Ｗminに対応する像形成領域の端部位置を基準としてトナー堆積用パッチ画像Ｉdpのサイズを決めるようにしてもよい。特に、大きなサイズの画像が形成される頻度が比較的低い場合にはこのようにすることが好ましい。最も小さい画像に対応する像形成領域に合わせてトナー堆積用パッチ画像を形成しておけば、ブレード幅全体に確実にトナーを堆積させておくことができる。
【００５２】
次に、トナー堆積処理の実行タイミングについて検討する。まず、中間転写ベルト７１が新品であるときには、堆積トナーが存在しないので、他の動作に先立ってトナー堆積処理を行うことが望ましい。また、この場合には、ブレード幅全体にわたってトナーを堆積させることが望ましく、そのためには、像形成領域の幅いっぱいにトナー堆積用パッチ画像を形成するのが好ましい。
【００５３】
また、像形成領域内および後退側端部Ｅ2に近い側の像形成領域の外側領域では、画像形成動作に伴って発生する残留トナーが定常的に送られてくるが、前進側端部Ｅ1に近い側の像形成領域の外側領域では、最初に堆積させたトナーは次第に失われてくる。したがって、この部分については定期的にトナーを補充してやる必要がある。そこで、例えば、装置の電源が投入される度に、あるいは所定の画像形成枚数ごとに、上記した前進側端部Ｅ1に近いブレード端部へのトナー堆積処理を行うことが好ましい。
【００５４】
以上のように、この実施形態では、幅方向に対し斜めの継ぎ目を有する中間転写ベルト７１と、これに当接して残留トナーを掻き落とすクリーナブレード７６３とを備える画像形成装置において、最初に継ぎ目と接触する側のブレード端部近傍にトナーを堆積させるトナー堆積処理を実行する。このため、継ぎ目に沿って失われてゆく堆積トナーを補充することができ、この実施形態では、端部からのブレード７６３の捲れを効果的に防止することができる。
【００５５】
トナー堆積処理は、所定のトナー像（トナー堆積用パッチ画像）を中間転写ベルト７１上に形成し、それをブレード７６３により掻き取ることにより行うので、トナー堆積処理のための特別な構成を設ける必要がない。トナー堆積用パッチ画像は、中間転写ベルト７１の表面領域のうち、継ぎ目がベルト移動方向Ｄ2において前方に位置する側の端部（前進側端部Ｅ1）の近傍で像形成領域７１ａの外側を中心とする領域に形成される。このように、通常の画像形成動作に伴ってトナーが送られてくることが期待できない領域にのみトナー堆積用パッチ画像を形成することで、無用なトナーの消費を抑えることができる。しかも、最初に継ぎ目とブレードとが接触する側の端部にのみトナー堆積用パッチ画像を形成することで、トナーの消費をさらに抑えることができる。
【００５６】
また、ブレード７６３の背面にトナー溜めシート７６４を設けており、掻き取ったトナーを、継ぎ目によって流出するトナーの流出方向（後退側端部に向かう方向）に逆らってさらに端部方向へ送り出すようにしている。そのため、トナー堆積用パッチ画像をブレード幅いっぱいに形成する必要がない。さらに、装置構成上、ブレード幅いっぱいに画像を形成することができない場合であっても、このようにしてトナーを送り出すことで、ブレード端部にまでトナーを行き渡らせて、ブレードの捲れを防止することができる。
【００５７】
以上説明したように、この実施形態においては、露光ユニット６、感光体ユニット２、現像ユニット４等が一体として本発明の「像形成手段」として機能している。また、中間転写ベルト７１およびクリーナ７６が、本発明の「像担持体」および「清掃手段」としてそれぞれ機能している。また、エンジンコントローラ１０が本発明の「制御手段」として機能している。また、トナー溜めシート７６４が本発明の「トナー案内部材」として機能している。さらに、トナー堆積用パッチ画像Ｉdpが本発明の「トナー堆積用トナー像」に相当している。
【００５８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態におけるトナー堆積用パッチ画像Ｉdpは略長方形の外形を有するベタ画像であるが、トナー堆積用パッチ画像の形状および画像パターンはこれに限定されるものでなく任意である。
【００５９】
また、上記実施形態におけるクリーナ７６には、待機位置においても所定量のトナーを保持するためのトナー溜めシート７６３を設けているが、本発明においてこのトナー溜めシートは必須の構成ではない。また、上記実施形態では、ブレード７６３の幅全体にわたってトナー溜めシート７６４を設けているが、トナー溜めシートの効果が大きいのは像形成領域の外側であるから、以下に述べるように、この部分について特に重点的にトナー溜めシートを設けるようにしてもよい。
【００６０】
図８はトナー溜めシートの他の例を示す図である。図８（ａ）に示す例では、ブレード７６３の両端部にのみトナー溜めシート７６４１が設けられている。トナー溜めシート７６４１は、その内側端部７６４１ａが中間転写ベルト７１の像形成領域７１ａの端部（破線）よりも内側にまで延びている。一方、トナー溜めシート７６４１の外側端部７６４１ｂはブレード７６３の端部まで延びている。このようにする理由は以下の通りである。
【００６１】
上記したように、中間転写ベルト７１の像形成領域内においては、画像形成動作に伴って常時ある程度の残留トナーが搬送されてくるので、例えば二次転写効率がそれほど高くない装置においては、像形成領域とブレード７６３との当接部についてはトナー溜めシートを省いてもよい。一方、像形成領域よりも外側では残留トナーが送られてくることは期待できず、しかもブレード７６３の端部で捲れが発生しやすいので、捲れを防止するためのトナー溜めシートを設けることが必須となる。したがって、トナー溜めシート７６４１の外側端部７６４１ｂは、少なくともブレード７６３の端部にまで延設されていることが望ましい。また、貯留トナーを補給するために、トナー溜めシート７６４１の内側端部７６４１ａは、少なくとも像形成領域の端部より内側にまで延びていることが望ましい。こうしておけば、像形成領域内において掻き取られた残留トナーの一部が像形成領域外にまで回り込み、このようなトナーを像形成領域外での潤滑剤として有効に利用することができる。
【００６２】
また、図８（ｂ）に示す変形例では、ブレード７６３の幅いっぱいにトナー溜めシート７６４２が延設されており、しかも、トナー溜めシート７６４２の両端部が中央部よりも高くなっている。より詳しくは、トナー溜めシート７６４２のうち、最外側から像形成領域の端部よりもやや内側までの部分について、その他の部分よりもブレード７６３からの突出部分の長さが長くなっている。上記と同様の考察に基づき、像形成領域よりも外側でのトナー貯留機能を高めることで、ブレード７６３の捲れを効果的に抑制することができる。
【００６３】
また、上記各実施形態におけるクリーナは、所定の回動軸を中心として回動することで中間転写ベルトに対し離当接するように構成されているが、離当接機構としてはこれに限定されるものではなく、例えばクリーナがスライド動作により中間転写体に離当接するように構成された装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００６４】
また、上記した各実施形態の装置は、本発明の「像担持体」として無端状ベルトである中間転写ベルト７１を備えているが、例えばドラム状の中間転写体を備えた装置に対しても、本発明を適用することができる。また、感光体が斜めの継ぎ目を有するように構成されている場合には、感光体を「像担持体」として、本発明を適用するようにしても効果が得られる。
【００６５】
さらに、本発明は、上記実施形態のようにロータリー現像ユニットを備える装置のみならず、いわゆるタンデム方式の画像形成装置や、電子写真方式以外の原理により画像を形成する画像形成装置であっても、トナー像を一時的に担持する中間転写体と、中間転写体に対し離当接する清掃手段とを備える画像形成装置全般に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明を好適に適用することのできる画像形成装置の構成を示す図。
【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】中間転写ベルトの構造を示す図。
【図４】この実施形態のクリーナの構造を示す図。
【図５】クリーナおよび中間転写ベルトの寸法を説明するための斜視図。
【図６】トナー堆積用パッチ画像を示す図。
【図７】トナー堆積用パッチ画像の他の例を示す図。
【図８】トナー溜めシートの他の例を示す図。
【符号の説明】
【００６７】
２…感光体ユニット（像形成手段）、  ４…現像ユニット（像形成手段）、  ６…露光手段（像形成手段）、  １０…エンジンコントローラ（制御手段）、  ７１…中間転写ベルト（像担持体）、  ７６…クリーナ（清掃手段）、  ７６１…アーム部材、  ７６３…ブレード、  ７６４…トナー溜めシート（トナー案内部材）、  Ｉdp…トナー堆積用パッチ画像（トナー堆積用トナー像）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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